题目内容
【题目】实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值不等且不变的电阻丝R,如图所示。另外,还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个,电流表和停表各一块,导线若干。请利用上述实验器材,设计一个实验证明:“保持电流值不变,在相同时间内,电流通过电阻产生的热量多少与电阻大小有关”。实验设计中可用煤油升高的温度△t的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。请画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表格。
【答案】(1)实验电路图:
或
(2)实验步骤:
①断开开关,电流表调零,将甲、乙两个装置,如图串联在电路中,调节滑变到最大阻值处,记录此时两温度计的初温和;
②调节滑片到适当位置,闭合开关,同时按下秒表经过一段时间T后,断开开关,同时读出两个温度计的示数分别为t11和t12;
③利用公式△t=t1-t0求出两瓶中温度升高量,比较△t1和△t2大小
(3)实验记录表格:
【解析】(1)要探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”,需要控制通过电阻的电流和通电时间相同,需要把两电阻丝串联,比较在相同时间内两电阻丝产生的热量,即比较两烧瓶中煤油的温度变化;
实验步骤如下:
①把电源、开关和装有阻值为10Ω的电阻丝R1和阻值为5Ω的电阻丝R2的烧瓶串联在电路中,注意开关应处于断开状态,把R1、R2的阻值和煤油的初温记录在表格中;
②闭合开关,加热一段时间,把两个烧瓶中煤油的末温和煤油温度的变化量记录在表格中;
③分析表格中的数据,得出结论.
(2)根据以上分析可知,实验中要记录的数据有:电阻丝的阻值、煤油的初温、煤油的末温以及煤油温度的变化量;
实验数据记录表如下:
电阻丝R/Ω | 煤油的初温t0/℃ | 煤油的末温t/℃ | 煤油温度的变化量△t/℃ |
答案:(1)实验电路图:
或
(2)实验步骤:
①断开开关,电流表调零,将甲、乙两个装置,如图串联在电路中,调节滑变到最大阻值处,记录此时两温度计的初温和;
②调节滑片到适当位置,闭合开关,同时按下秒表经过一段时间T后,断开开关,同时读出两个温度计的示数分别为t11和t12;
③利用公式△t=t1-t0求出两瓶中温度升高量,比较△t1和△t2大小
(3)实验记录表格: